அதிர்வு பகுப்பாய்வில் முடுக்கத்தைப் புரிந்துகொள்ளுதல்
Acceleration என்பது நேரத்தை ஒப்பிட்டு ஒரு பொருளின் திசைவேகத்தின் மாறுபாட்டு வீதம் ஆகும். இதில் vibration analysis இது மூன்று முக்கிய அளவீட்டு அளவுருக்களில் ஒன்றாகும், அதிரும் ஒரு கூறின் மாறுபாடு எவ்வளவு விரைவாக நிகழ்கிறது என்பதை அளவிடுகிறது. எங்கு velocity இல் அதிரும் ஒரு கூறின் மாறுபாடு நிகழ்கிறது. எங்கு displacement ஒரு பகுதி எவ்வளவு தூரம் நகர்கிறது என்பதைச் சொல்கிறது, மேலும் வேகம் எவ்வளவு வேகமாக நகர்கிறது என்பதைச் சொல்கிறது, ஆனால் முடுக்கம் என்பது அந்தப் பகுதியின் மீது செயல்படும் விசைகளின் அளவீடாகவே இருக்கிறது — இதனால் இது தாக்குதல்கள் மற்றும் இயக்கத்தில் ஏற்படும் திடீர் மாற்றங்கள் போன்ற உயர்-அதிர்வெண் நிகழ்வுகளுக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டதாக இருக்கிறது.
1. வரையறை: அதிர்வு முடுக்கம் என்றால் என்ன?
கணித முறையில், முடுக்கம் என்பது வேகத்தின் முதல் கால-வகைக்கெழு (time-derivative) மற்றும் இடப்பெயர்ச்சியின் இரண்டாம் வகைக்கெழு ஆகும். ஒரு பொருள் அதிர்வெண்ணில் சைனாய்டல் முறையில் அதிர்வடையும்போது f, ஒரு நிலையான இடப்பெயர்ச்சிக்கு முடுக்க வீச்சு அதிர்வெண்ணின் வர்க்கத்துடன் விகிதாசாரமாக அதிகரிக்கிறது — அதிர்வெண்ணை இரட்டிப்பாக்கினால் முடுக்கம் நான்கு மடங்காகிறது. வேகமான, கூர்மையான நிகழ்வுகளுக்கு முடுக்கம் ஏன் இயல்பான மொழியாக இருக்கிறது என்பதை இந்த ஒரே உண்மை விளக்குகிறது: ஒரு கோளாறின் அதிர்வெண் உள்ளடக்கம் எவ்வளவு உயர்வாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு அதிகமாக அது முடுக்க சமிக்ஞையில் தனித்து நிற்கிறது. ஆர்வம் கொண்ட நிகழ்வுகள் இயக்க வேகத்திற்கு அருகில் இல்லாமல் கிலோஹெர்ட்ஸ் பகுதியில் இருக்கும்போது ஒரு பகுப்பாய்வாளர் முடுக்கத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான காரணமும் இதுவே.
2. முடுக்க அளவீடு ஏன் முக்கியம்?
முடுக்கத்தை அளவிடுவது ஒரு முழுமையான நிலை கண்காணிப்பு திட்டத்திற்கு மையமானது, ஏனெனில் மென்மையான அளவுருக்கள் தவறவிடக்கூடிய கோளாறுகளைப் பிடிப்பதில் அது சிறந்து விளங்குகிறது. அதன் முக்கியத்துவம் சில முக்கிய காரணிகளை சார்ந்துள்ளது:
- உயர்-அதிர்வெண் கோளாறு கண்டறிதல்: முடுக்கம் இயல்பாகவே உயர்-அதிர்வெண் அதிர்வுக்கு அதிக உணர்திறன் கொண்டது, இதனால் ஆரம்ப-கட்ட உருளும்-உறுப்பு பேரிங் சேதம், கியர்-மெஷ் சிக்கல்கள் மற்றும் இதழ்-கடப்பு தூண்டுதல் ஆகியவற்றிற்கு இது சிறந்த அளவுருவாக அமைகிறது — இவை அனைத்தும் நிறமாலையில் உயரத்தில் ஆற்றலைப் பரப்புகின்றன.
- விசையுடன் நேரடி தொடர்பு: நியூட்டனின் இரண்டாம் விதியின்படி (விசை = நிறை × முடுக்கம்), முடுக்கம் ஒரு இயந்திரத்தின் உள்ளே உள்ள இயக்கவியல் விசைகளுக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாக இருக்கிறது. எனவே முடுக்கத்தைப் படிப்பது அழுத்தம் மற்றும் சேதத்தை இயக்கும் விசைகள் மீது ஒரு நேரடிப் பார்வையைத் தருகிறது fatigue in components.
- பரந்த இயக்கவியல் வரம்பு: அதைப் பிடிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் முடுக்கமானிகள் மிகப் பரந்த அதிர்வெண்கள் மற்றும் வீச்சுகளின் வரம்பை உள்ளடக்குகின்றன, இதனால் அவை பல வகையான இயந்திரங்கள் மற்றும் வேகங்களுக்கு ஏற்ற பல்துறை திறன் கொண்டவையாக இருக்கின்றன.
3. அலகுகள் மற்றும் அளவீடு
Common Units
அதிர்வு முடுக்கம் பொதுவாக இரண்டு அலகுகளில் ஒன்றில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:
- g: பூமியின் ஈர்ப்பு முடுக்கத்தைக் குறிக்கும் ஒரு அலகு, இங்கு 1 g ≈ 9.81 m/s². இந்த g பிரபலமானது, ஏனெனில் ஒரு பகுதி எவ்வளவு கடுமையாக அதிர்வுக்கு உட்படுத்தப்படுகிறது என்பதைப் பற்றிய ஒரு தரப்படுத்தப்பட்ட, உள்ளுணர்வுபூர்வமான உணர்வை இது தருகிறது.
- m/s² (or mm/s²): SI அலகு, வினாடிக்கு வர்க்க மீட்டர், முறையான அறிக்கையிடல் மற்றும் கணக்கீட்டிற்கு விரும்பப்படுகிறது.
ஒரு மதிப்பு peak, true-peak அல்லது RMSஎன்பது குறித்துத் தெளிவாக இருப்பது மதிப்புக்குரியது, ஏனெனில் அதே அதிர்வை மூன்று வழிகளில் குறிப்பிட முடியும். கொடுக்கப்பட்ட ஒரு அதிர்வெண்ணில் g, m/s² மற்றும் வேகம் அல்லது இடப்பெயர்ச்சி சமமான மதிப்புகளுக்கு இடையில் மாற்றுவது சரியாக எங்கள் அதிர்வ முடுக்கம் கணக்கீட்டு அளவீடு is for.
How Is It Measured?
முடுக்கம் ஏறக்குறைய பிரத்தியேகமாக ஒரு accelerometer மூலம் அளவிடப்படுகிறது — அதிர்வின் இயந்திர விசையை விகிதாசாரமான மின் சமிக்ஞையாக மாற்றும் ஒரு மாற்றி. தொழில்துறை நிலை கண்காணிப்பில் பீசோ மின்சார முடுக்கமட்டி மிகவும் பொதுவான வகையாகும், அதன் உறுதித்தன்மை, துல்லியம் மற்றும் பரந்த, தட்டையான அதிர்வெண் பதிலுக்காக மதிக்கப்படுகிறது. அதன் வெளியீட்டை நேரடியாகவோ அல்லது மின்னணு integration, presented as velocity or displacement instead.
4. நோயறிதலில் நடைமுறை பயன்பாடுகள்
அன்றாட நோயறிதலில், முடுக்க தரவு குறிப்பிட்ட சிக்கல்களைத் துல்லியமாக அடையாளம் காண்கிறது:
- Bearing faults: ரேஸ்கள், ரோலர்கள் மற்றும் பால்கள் மீதுள்ள நுண்ணிய குறைபாடுகள் சிறிய, உயர்-அதிர்வெண் தாக்க உச்சங்களை உருவாக்குகின்றன. முடுக்க அளவீடுகள் — குறிப்பாக இவற்றுடன் இணைந்தபோது envelope analysis அவற்றை டீமாடுலேட் செய்ய — இந்தக் கோளாறுகளை அவற்றின் ஆரம்பகட்ட, மிகவும் நடவடிக்கை எடுக்கத்தக்க நிலையில் கண்டறிவதற்கான முதன்மை வழி, பெரும்பாலும் இதைக் கண்காணிப்பதன் மூலம் கொண்டு பழுது அதிர்வெண்கள்.
- Gearbox analysis: பல் பொருந்துதலிலிருந்து வரும் உயர்-அதிர்வெண் உள்ளடக்கம், மேலும் வெடித்த அல்லது உடைந்த பற்களிலிருந்து வரும் தாக்கங்கள், முடுக்க நிறமாலையில் தெளிவாகத் தோன்றுகின்றன, அடிக்கடி இங்கேயே கியர்-mesh அதிர்வெண் மற்றும் அதன் பக்க அலைவரிசைகள்.
- High-speed machinery: டர்பைன்கள் மற்றும் அதிவேக கம்ப்ரசர்களுக்கு மேலோங்கும் அதிர்வெண்கள் முடுக்கம் மிகவும் உணர்திறன் கொண்ட பட்டையில் அமைகின்றன, எனவே இது பெரும்பாலும் விரும்பப்படும் ஒட்டுமொத்த அளவீடாகும்.
இந்த ஒரே பல்துறைத் தன்மைதான், போன்ற ஒரு கையடக்க இரு-சேனல் கருவியை Balanset-1A சமநிலைப்படுத்தும் கருவியாகவும் கண்டறியும் கருவியாகவும் செயல்பட அனுமதிக்கிறது: இது தனது சென்சார்களிலிருந்து முடுக்கத்தைப் பெறுகிறது, தீவிரச் சோதனைகளுக்காக வேகத்தில் ஒருங்கிணைக்கிறது ISO 20816 (ISO 10816 க்கு நவீன மாற்றீடு), மேலும் களச் சமநிலைப்படுத்தலுக்காக 1× வீச்சு மற்றும் கட்டத்தை அளவிட அதே சேனல்களைப் பயன்படுத்துகிறது.
5. வேகம் மற்றும் இடப்பெயர்ச்சியுடனான தொடர்பு
இடப்பெயர்ச்சி, வேகம் மற்றும் முடுக்கம் ஆகியவை ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் வகையீடு மூலம் கணித ரீதியாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒரு எளிய சைனூசாய்டல் அதிர்வுக்கு, வேகம் என்பது முடுக்கத்தின் தொகையீடு மற்றும் இடப்பெயர்ச்சி என்பது வேகத்தின் தொகையீடு; மாறாக, differentiation மறுதிசையில் நகர்கிறது. நடைமுறை விளைவு என்னவென்றால், அதே அதிர்வு ஆற்றலுக்கு, முடுக்க வீச்சுகள் இயற்கையாகவே உயர் அதிர்வெண்களில் மிகப் பெரியதாக இருக்கும், அதே நேரத்தில் இடப்பெயர்ச்சி வீச்சுகள் குறைந்த அதிர்வெண்களில் மேலோங்கும் — வேகம் இவ்விரண்டுக்கும் இடையில் அமைந்து நடுப்-பட்டை முழுவதும் ஒப்பீட்டளவில் தட்டையாக இருக்கும். ஆய்வாளர்கள் எதிர்பார்க்கப்படும் கோளாறின் அதிர்வெண் வரம்புக்கு மிகச் சரியாகப் பொருந்தும் அளவுருவைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான காரணம் இதுவே: மெதுவான தண்டு இயக்கத்திற்கு இடப்பெயர்ச்சி, பொது இயந்திர ஆரோக்கியத்திற்கு வேகம், மற்றும் பேரிங்குகள் மற்றும் கியர்களின் வேகமான, விசை-உந்தப்பட்ட நிகழ்வுகளுக்கு முடுக்கம்.
